一种电容投切电路的制作方法
【专利摘要】一种电容投切电路，包括继电器、二极管、限流电阻和控制电路，二极管与限流电阻串联，再与继电器的负载开关并联，通过控制电路使继电器在电网电压峰值附近开关，消除电容投切时产生的浪涌电流和火花；本实用新型主要应用于工频电网功率因数补偿器、智能电容器等。
【专利说明】一种电容投切电路
【技术领域】
[0001] 本实用新型属于电力电子【技术领域】，涉及工频电网功率因数补偿电容投切技术。
【背景技术】
[0002] 工频电网功率因数补偿器都是采用继电器自动投切电力电容达到补偿功率因数 的目的，在投切电力电容时会产生浪涌电流和火花，因此严重损伤投切开关和对电网造成 严重的干扰；为了消除浪涌电流和火花人们采用了电网电压过零点投切电容技术方案，最 流行的有复合开关方案和同步开关方案；复合开关方案是采用电子开关和机械开关并联 使用，投入电容时在电网电压过零点电子开关先闭合，机械开关再闭合，断开电容时机械开 关先断开，电子开关再打开，因此消除浪涌电流和火花，但在实际使用时，由于电网干扰等 因素过零点会有误差，因此浪涌电流还会产生，特别是电子开关耐过载能力差，非常容易损 坏，给现场使用带来诸多麻烦；而同步开关方案就是只使用继电器，通过对电网电压过零点 跟踪，控制继电器在过零点200us范围开关，就能达到满意的消除浪涌电流和火花的目的， 但在实际使用中，由于继电器属于机械开关，其动作时间的离散性很难达到如此高精确同 步，因此这种方案消除浪涌电流和火花的效果并不理想。
[0003] 实用新型内容
[0004] 本实用新型提供一种采用继电器消除电容投切浪涌电流和火花的电路。
[0005] 本实用新型采用如下技术方案：一种电容投切电路，硬件电路包括继电器、二极 管、限流电阻和控制电路；二极管与限流电阻串联，再与继电器的负载开关并联，继电器的 负载开关一端接负载电容，一端接电网电压；继电器控制端连接控制电路，控制电路连接开 关命令信号和电网电压过零点信号，控制电路控制继电器开关动作；所述控制电路由单片 机电路组成。
[0006] 本实用新型的电容投切电路工作过程，首先继电器处于断开状态，电网电压通过 二极管、限流电阻对负载电容进行充电到电压峰值，控制电路收到闭合命令时，首先检测电 网电压过零点，而后根据继电器闭合动作时间，延迟一个时间驱动继电器闭合，使继电器闭 合时间在电网电压的峰值附近；控制电路接收到断开命令时，首先检测到电网电压过零点， 而后延迟一个时间驱动继电器断开，使继电器断开时间在电网电压的峰值附近。
[0007] 本实用新型的有益效果是：
[0008] 本实用新型的实施例给继电器的开关并联二极管、限流电阻串联电路，给负载电 容充电到峰值电压，并通过控制电路使继电器在电网电压峰值附近闭合或断开，消除电容 投切时产生的浪涌电流和火花；同时由于电网电压在峰值附近电压变化平缓，要达到满意 的消除浪涌电流和火花的效果，只要继电器的开关时间控制在电网电压峰值2ms范围即 可，这样的要求电磁继电器很容易达到，使继电器电容投切无浪涌电流和火花成为可能。
[0009] 本实用新型电路主要应用于工频电网功率因数补偿器、智能电容器等。
[0010] 下面结合附图对本发明作进一步的详细描述。
【专利附图】
【附图说明】
[0011] 图1是本实用新型提供的一种电容投切方案的一个硬件电路实施例。
【具体实施方式】
[0012] 参考图1，本实用新型实施例包括有继电器1、二极管2、限流电阻3和控制电路4。 二极管2和限流电阻3串联，而后并接到继电器1的负载开关上；继电器1的负载开关一端 连接负载电容5, 一端连接电网电压；继电器1控制端连接控制电路4,控制电路4连接开关 命令信号KC和电网电压过零点信号F50,驱动继电器1动作，完成电容5的投切工作；所述 控制电路4由单片机电路组成。
[0013] 本实用新型实施例的主回连接AC220/380V电网电压，继电器1处于断开状态时， 电网电压通过二极管2、限流电阻3对负载电容5进行充电到电压峰值，控制电路4收到KC 闭合命令时，首先检测电网电压过零点信号F50,而后根据继电器1闭合动作时间，延迟一 个时间驱动继电器1闭合，使继电器1闭合时间在电网电压的峰值附近；控制电路4接收到 KC断开命令时，首先检测电网电压过零点信号F50,而后延迟一个时间驱动继电器1断开， 使继电器1断开时间在电网电压的峰值附近。
[0014] 优选地，在工频电网中，继电器1的开关时间在电网电压峰值2ms范围最佳。
【权利要求】
1. 一种电容投切电路，硬件电路包括继电器、二极管、限流电阻和控制电路，其特征是： 所述二极管与限流电阻串联，再与继电器的负载开关并联，继电器的负载开关一端接负载 电容，一端接电网电压，继电器控制端连接控制电路，控制电路连接开关命令信号和电网电 压过零点信号，控制电路由单片机电路组成。
【文档编号】H02J3/18GK203850841SQ201420190603
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2014年4月19日 优先权日:2014年4月19日
【发明者】刘爱民 申请人:刘爱民